Citoesqueleto I_II _ doenças

Prévia do material em texto

Citoesqueleto I 
	
Ø Dentro	de	uma	célula	eucariótica,	as	organelas	estão	aderidas	a	estruturas	de	
sustentação	
Ø O	termo	citoesqueleto	designa	o	conjunto	de	elementos	que,	em	sintonia,	são	
responsáveis	pela	integridade	estrutural	das	células	e	por	uma	ampla	variedade	
de	processos	dinâmicos,	como	a	aquisição	de	forma,	a	movimentação	celular	e	o	
transporte	de	organelas	e	outras	estruturas	citoplasmáticas.	
Ø O	citoesqueleto	não	é	uma	organela	
Ø São	filamentos	proteicos	que	se	estendem	através	do	citoplasma	
Ø Sustentação	do	citoplasma	
Ø Manutenção	da	forma	da	célula	
Ø Organização	e	comunicação	entre	os	componentes	celulares	
Ø Movimentação	
Ø Interação	com	o	ambiente	
Ø Segregação	cromossômica	e	divisão	celular	
Ø Posicionamento	de	organelas	
	
♦ Microfilamentos	de	actina:	
• Compostos	por	actina	(proteína	globular)	
• Distribuídos	no	citoplasma	e	as	vezes	no	núcleo.	
	
	
• Formam	uma	rede,	controlando	a	forma	da	célula	e	o	movimento	da	
superfície	celular,	permitindo,	assim,	que	células	se	movam,	se	dividam,	
englobem	partículas	e	contraiam.	
• Presente	em	todas	as	células	
• Permitem	que	a	célula:	migre,	deslize	uma	sobre	a	outra,	realize	fagocitose,	se	
divida	
• Exemplos:	microvilosidades	da	célula	com	borda	em	escova,	feixes	
contrateis	no	citoplasma,	anéis	contrateis	que	separam	as	células	durante	o	
processo	de	divisão.	
• Monômero:	actina	G	
• Polímero:	actina	F	
• Distribuição:	todo	o	citoplasma,	com	concentração	na	periferia	celular.	
• São	polímeros	com	tramas	altamente	dinâmicas	
• Polimerização	dependente	de	ATP	
• Alongamento	rápido	–	possui	constante	intercambio:	instabilidade	dinâmica	
• Extremidade	mais	(+):	direção	em	que	ocorre	o	crescimento	
• Extremidade	menos	(-):	direção	em	que	ocorre	a	perda	de	monômeros.	
	
	
• Propriedades	funcionais:		
-	Forma	e	locomoção	celular;	exemplo:	endocitose,	forma	bicôncava	da	
hemácia	
-	Transporte	intracelular;	exemplo:	movimentação	de	grânulos	de	secreção	e	
organelas	como	mitocôndrias		
-	Posicionamento	de	macromoléculas;	exemplo:	posicionamento	de	RNAm,	
complexos	enzimáticos	da	glicólise	
-	Interação	com	receptores	de	membrana;	exemplo:	cascata	de	sinalização	
-	Formação	do	anel	contrátil	em	células	em	divisão		
	
♦ Filamentos	intermediários:	
• Compostos	por	proteínas	fibrosas	(plectina?)	
• Distribuídos	por	toda	a	célula	
• Resistência	a	estresse	mecânico	
	
• São	compostos	de	polímeros	de	proteínas	fibrosas	que	fornecem	suporte	
estrutural	as	membranas	das	células	e	estrutura	para	a	ligação	de	outros	
componentes	celulares.		
• Presentes	em	algumas	células	eucarióticas.	
• Permitem	que	a	célula:	resista	a	estresse	mecânico	nos	tecidos.	Formatação	
dos	desmossomos	das	células	da	pele	
• Rede	tridimensional	associada	as	junções	celulares	e	célula-substrato,	bem	
como	a	outros	elementos	do	citoesqueleto	
• Grandes	variedades	de	proteínas	fibrosas	
• Estrutura	semelhante	a	um	cabo	
• São	dinâmicas,	rearranjados	de	acordo	com	as	necessidades	celulares	
• Alta	resistência	+	estabilidade	–	propriedades	mecânicas	
• Contribuem	para	o	posicionamento	das	organelas	e	núcleo	
• Depende	de	proteínas	acessórias	–	podem	fazer	ligações	com	microtubulos	
e	filamentos	de	actina	(componentes	do	citoesqueleto)	
	
♦ Microtúbulos:	
• Compostos	por	tubulina	(proteína	globular)	
• Distribuição	variável	na	célula.		
	
• Estão	presentes	nas	células	nucleadas	e	nas	plaquetas	no	sangue,	
responsáveis	pelo	posicionamento	de	organelas	no	citoplasma	e	pelo	
movimento	de	vesículas	(fagociticas,	exocitica	e	de	transporte	entre	o	RE,	o	
golgi	e	os	endossomos).	Fuso	para	a	divisão	células	
• Presentes	em	todas	as	células	eucarióticas	
• Tubos	rígidos	e	ocos	–	sistema	de	vias	celulares	
• Associados	a	proteínas	motoras:	transporte	de	vesículas	e	organelas	
(cinesinas	e	dineinas)	
	
• Impulsionam	células	moveis;	exemplo:	espermatozoides	
• Utiliza	hidrolise	do	ATP	
• Associados	a	outras	proteínas	(MAPs)	
• Monômero:	tubulina	alfa	e	beta	(proteína	globular	dimerica)	
• Polímero:	protofilamentos	
• Distribuição:	ficam	em	uma	região	mais	interna	da	célula		
• Formam	os	centríolos	–	estruturas	celulares	que	auxiliam	na	divisão	celular	
(mitose	e	meiose)	
• Tubulina	contem	GTP	ligado	a	sua	estrutura	
• Estrutura	dinâmica:	acréscimo	e	degradação	das	subunidades	
• Precisa	de	energia	para	se	polimerizar	
• Crescimento	rápido		
	
			 	
Citoesqueleto II/doenças 
	
	
Ø Microtubulos		
• Proteína	Tau	(feita	de	microtubulos)	está,	naturalmente,	dentro	dos	axônios	dos	
neurônios;	em	um	neurônio	doente,	a	proteína	Tau	se	desprende	dos	dímeros	
dos	microtubulos	e	saem	do	axônio,	causando	a	morte	do	neurônio		
• Doença	de	Alzheimer	(transtorno	neurodegenerativo):	
⇒ Formação	de	placas	de	oligômeros	(proteínas	que	ficam	em	locais	do	sistema	
nervoso)	densos	com	formação	de	placas	difusas	
⇒ Segregação	anormal	da	proteína	Tau	
⇒ Dislipidemias	e	aumento	da	homocisteina	sérica		
⇒ Tabagismo,	obesidade,	dieta	rica	em	gorduras	
• Placas	beta-amiloides	(proteínas)	extracelulares	(seta)	
• Neurônios	com	emaranhados	de	proteína	Tau	(triangulo)	
																			 	
	
Ø Distrofia	muscular	de	Duchenne	
• Filamentos	de	actina	
• Genética	sexual	recessiva		
• Defeito	ou	ausência	de	distrofina	e	actina	na	membrana	muscular		
	
Ø Esferocitose	hereditária	
• Filamentos	de	actina	
• Defeito	ou	ausência	de	distrofina	na	membrana	muscular	
• Defeito	na	proteína	do	esqueleto	da	membrana	(altera	a	forma	da	membrana)	
		
Ø Progeria	
• Relacionado	a	rede	de	filamentos	intermediários	que	não	estão	protegendo	
mais	o	núcleo;	desestabiliza	o	núcleo	que	perde	material	e	essa	célula	morre	
mais	rapidamente	
• Mutação	no	gene	LMNA	
• Morte	prematura	das	células		
	
	
Ø Síndrome	de	Kartagener	
• Relacionado	aos	microtubulos	
• Genética	autossômica	recessiva	
• Anormalidades	ultra	estruturais	nos	cílios	celulares	
• Acumulo	de	muco,	poeira	e	microrganismo	nos	pulmões		
• Aumenta	o	risco	de	doenças	respiratórias		
	
Ø Epirdemolise	bolhosa	
• Relacionada	aos	filamentos	de	actina	
• As	células	se	rompem	uma	das	outras		
• Mutações	que	codificam	diferentes	proteínas	estruturais	da	pele	
• Forma	mutante	de	queratinas	associa-se	a	queratinas	normal,	interrompendo	a	
cadeia	de	queratina	
	
Ø Esclerose	lateral	amiotrófica	(ELA)	
• Microtubulos	dentro	dos	neurônios	
• Neurofilamentos	
• Não	tem	passagem	de	impulsos	nervosos	de	um	neurônio	pra	outro	
• Acumulo	de	proteínas	no	corpo	neuronal	
• Interrupção	do	transporte	axonal